東莞理工學(xué)院學(xué)報(bào)第13眷第4期Vol.13 No.42006年8月。JOURNAL OF DONGGUAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGYAug. 2006煤氣化技術(shù)的發(fā)展一煤氣化 過(guò)程的分析和選擇王洋房倚天黃戒介馬小云吳晉滬(中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所，山西太原314002 )摘要:煤氣化在現(xiàn)在和未來(lái)能源化工的可持續(xù)發(fā)展中都占有相當(dāng)重要的位置.根據(jù)現(xiàn)代煤基 能源化工需求、煤氣化過(guò)程特點(diǎn)及我國(guó)煤炭資源特點(diǎn)的分析，對(duì)如何認(rèn)識(shí)、選擇和優(yōu)化已有技術(shù)，自主研發(fā)的方向是什么等問(wèn)題進(jìn)行了探討，指出:氣流床氣化中干法進(jìn)料工藝炭轉(zhuǎn)化率更高，但從效率特別是液態(tài)排渣的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性看，低灰含量、低灰熔點(diǎn)煤更有利，灰熔聚流化床氣化對(duì)煤的灰含量、灰熔點(diǎn)不敏感，可以適用更多種煤，過(guò)程效率也較高，符合我國(guó)資源特點(diǎn)，應(yīng)加快研發(fā).關(guān)鍵詞:煤氣化;流化床;氣流床;過(guò)程效率;灰熔聚;高灰分;高灰熔點(diǎn)中國(guó)分類(lèi)號(hào): TQS4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A文章編號(hào): 1009-0312 (2006) 04- 0093-080簡(jiǎn)介煤氣化技術(shù)發(fā)展至今已有一百多年的歷史，從路燈照明、工業(yè)煤氣、化工合成原料氣到今天的大型化工能源合成和先進(jìn)發(fā)電系統(tǒng)，規(guī)模上、技術(shù)上均發(fā)生了根本的變化。目前國(guó)際上考慮最緊迫的煤炭能源問(wèn)題是清潔發(fā)電和制取液體燃料或更高級(jí)的氫能，通過(guò)煤氣化經(jīng)燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)、燃料電池循環(huán)發(fā)電、煤氣化制合成氣制高清潔汽、柴油、醇醚燃料可大幅度提高過(guò)程效率和環(huán)境品質(zhì)。煤氣化制氫當(dāng)前主要用于氨的合成，還可用于煉油廠油品加氫提質(zhì)。我國(guó)經(jīng)濟(jì)在快速的發(fā)展中，更面臨著能源資源和環(huán)境限制的瓶頸，鑒于我國(guó)富煤缺油少氣的特點(diǎn)，煤氣化就更成為煤炭能源清潔高效轉(zhuǎn)化的重要基礎(chǔ)，近20年來(lái)特別是近幾年我國(guó)工業(yè)界已大量引進(jìn)美歐等先進(jìn)氣化技術(shù)，我國(guó)研究人員也開(kāi)發(fā)了自己的氣化技術(shù)，但面對(duì)我國(guó)的大規(guī)模國(guó)家需求和市場(chǎng)需求、面對(duì)我國(guó)煤炭資源自身特點(diǎn)(如高灰含量，高灰熔點(diǎn)煤較多)，如何認(rèn)識(shí)、選擇和優(yōu)化已有技術(shù)，自主研發(fā)的方向是什么仍是必須回答的問(wèn)題。本文根據(jù)現(xiàn)代煤能源化工需求，煤氣化過(guò)程特點(diǎn)和我國(guó)煤炭性質(zhì)對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行了討論。1現(xiàn)代電力和能 源化工對(duì)煤氣化的需求本文中現(xiàn)代電力、能源化工指經(jīng)煤氣化聯(lián)合循環(huán)或煤氣化制氫燃料電池聯(lián)合循環(huán)發(fā)電和以大噸位液體燃料(油、醇、醚、氫)合成為目的的能源生產(chǎn)(如圖1所示) ,通過(guò)先進(jìn)技術(shù)的集成應(yīng)用，大幅度提高一次能源效率，減輕或消除環(huán)境污染，保證社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。電力、能源化工大規(guī)模、環(huán)境友好、高效經(jīng)濟(jì)的特征要求煤氣化過(guò)程具有以下特點(diǎn):1)大規(guī)模、高生產(chǎn)能力一如氣化爐 單臺(tái)日處理能力500~2000噸煤以上;2)過(guò)程高效一操作壓力、 溫度合理，能耗低，設(shè)備投資低;3)過(guò)程可靠-操作穩(wěn)定、設(shè)備簡(jiǎn)單，開(kāi)工率高，4)粗煤氣、水、灰渣凈化處理容易，無(wú)環(huán)境二次污中國(guó)煤化工5)氣化原料煤種寬，特別是可適應(yīng)高灰含量高灰熔點(diǎn)mCNMHG收稿日期: 2006-07-05作者簡(jiǎn)介:王祥(1940-). 男,山西交城人,研究員,主要從事流化床煤氣化過(guò)程工程的研究。94東莞理工學(xué)院學(xué)報(bào)2006年→力國(guó)國(guó)一圖o,+H (煉油，汽車(chē)燃料)→電力氨、肥料(CO+H)合威}一 +油、醇、醚0O2 (埋存)圖1以氣化為基礎(chǔ)的煤炭利用2現(xiàn)代煤氣化技術(shù)2. 1煤氣化的基本化學(xué)反應(yīng)煤氣化是借氣化劑使煤轉(zhuǎn)化為燃料氣或合成氣的過(guò)程，為達(dá)到一定的化學(xué)組成和足夠快的反應(yīng)速度，通常在高溫(>900C)和一定壓力下進(jìn)行，所涉及的反應(yīng)包括:煤熱解→CH+CO+CO+Hz+油/焦油+C(半焦)快反應(yīng)C+Oz= =CO2+409KJ/mol(2)C+1/202=C0+123KJ/mo1(3)C+H:O=CO+H2-119KJ/mol慢反應(yīng)(4)C+COz= 2CO-162 KJ/molCO+H20=CO:+Hz+42KJ/molCO+3H:=CH+H2O+206KJ/mol(7)由于煤富炭少氫(≤5%)，高溫下首先熱解(反應(yīng)())轉(zhuǎn)化為大量炭(半焦),因此氣化過(guò)程主要考察氣化反應(yīng)(4) (1) (5)和供熱反應(yīng)(2) (1) (3),反應(yīng)(6)為快速氣相反應(yīng)。2.2典型煤氣化技術(shù)現(xiàn)已工業(yè)應(yīng)用的氣化爐型有三類(lèi)，即固定床氣化爐、流化床氣化爐和氣流床氣化爐(如圖2 ),固定床UGI (1913年) WG (1880年) M型、D型常壓1流化床Winkler(1926年) AFB(2001年)氣化爐氣流床K- -T (1952年)固定床-Lurgi (1939年)加壓流化床- -HTW ( 1985年) KRW (1975年) AFB(1996年)*氣流床-Texaco(1978年) Shel(1983年)B-gas (1983年) GSP(1983年)其爐內(nèi)溫度分布如圖22.2.1固定床氣化爐固定床氣化爐以魯奇爐(Lurgi) 為代表，煤與氣化劑(氧、蒸汽)逆流流動(dòng)，塊狀煤(5-50mm)從爐頂加入在逐步下移過(guò)程中與熱的煤氣氣化劑換熱，發(fā)生干燥、干餾、氣化、燃燒和灰渣冷卻，氣化劑(氧、蒸汽)則在上升過(guò)程中換熱，反應(yīng)轉(zhuǎn)化為煤氣中圖2所示溫商分布可見(jiàn)，由于逆流過(guò)程“冷進(jìn)”“冷出”，固定床氣化爐應(yīng)該氣化過(guò)程效率TYH中國(guó)煤化工k爐的蒸汽用量較大，常達(dá)煤量的2~3倍以防灰渣熔結(jié)，使?jié)衩簹怙@熱消耗CN M H G之煤氣中干餾產(chǎn)物(焦油、酚等)未能氣化(達(dá)煤熱值的8%)，不但降低了煤氣化過(guò)程效率，而且增加了粗煤氣凈化設(shè)備投資和能耗，因此固定床氣化爐更適用于褐煤、年青煙煤氣化制城市煤氣和焦油能集中加工的場(chǎng)合，而不太適用于現(xiàn)代發(fā)電和能源化工合成。但固定床加壓氣化爐(1939年發(fā)明)較早用于工業(yè)應(yīng)第4期.王洋房倚天黃戒介等:煤氣化過(guò)程的分析和選擇95 _用，并不斷得到改進(jìn)，至今仍為全球(南非97臺(tái)，美國(guó)14臺(tái)，中國(guó)11臺(tái)等)氣化煤量最多的氣化爐。表1"所列Lurgi爐典型數(shù)據(jù)可進(jìn)一步說(shuō)明以上情況.謀_煤爐頂煤氣移動(dòng)床氣化爐(干灰)蒸汽、氧或空氣爐底灰0 250 500 750 1000 1250 1500氧或空氣溫度/°C一煤氣煤I煤媒氣流化床氣化爐氧或空爐底0 250 500750 1000 1250 1500溫度/C2廠或空氣氣花來(lái)煤氣山亭查溫度/*C圈2不同氣化爐及床內(nèi)溫度分布表1 Lurgi氧氣鼓風(fēng)氣化爐用各種煤的典型操作結(jié)果"泥煤褐煤次煙煤煙煤無(wú)煙煤:來(lái)源愛(ài)爾蘭德國(guó)北達(dá)科他里奧團(tuán)爾比奧薩索爾韋斯特菲爾德多爾斯頓越南粒度(mm) 15.2-40.6 1.0-10.1 1.4-30.55.1-30.5工業(yè)分析(質(zhì)量%)揮發(fā)份36.829.130.519.728.9固定碳25.232.630.438.738.343.087.315.526.534.316.55.415.75.12.0灰分4.16.214.336.312.418.25.0高熱值(kJ/kg無(wú)水無(wú)灰基) 228652616827935311683000983333235193灰(C)1204124914271421139913821499操作壓力(MPa)2.032.523.032.862.452.24粗煤氣組成(vol%)Co17.019.115.920.221.424.224.8H34.137.239.238.9CH.13.611.810.811.7中國(guó)煤化工9.34.CnHm0.6.41.20.4MYHC NMH G.50.HS0.10.20.3CO.33.830.732.228.128.24.425.27.50.801.00.50.71.3高熱值(kJ/m')116141144611409117481109611811114389836萬(wàn)萬(wàn)數(shù)據(jù)東莞理工學(xué)院學(xué)報(bào)2006年2.2.2流化床氣化爐為加快煤氣化反應(yīng)速度，提高氣化爐生產(chǎn)能力并適應(yīng)大量碎煤利用的要求，德國(guó)科學(xué)家溫克勒發(fā)明了流化床氣化爐(1926年)，并曾大量用于工業(yè)生產(chǎn)。流化床氣化爐用煤粒度小(<6mm) ，氣化強(qiáng)度高，達(dá)到固定床的2~3倍，更加床內(nèi)溫度均一,出口溫度高(900C) ,粗煤氣中幾乎不含焦油、酚類(lèi)等難凈化物質(zhì)，凈化流程簡(jiǎn)化。常壓流化床氣化爐氣化能力達(dá)40000m/h,加壓流化床(HTW) (1985) 示范爐(直徑2.7m)，氣化能力達(dá)720噸褐煤/日。常規(guī)流化床的缺點(diǎn)是: 1) 為防止?fàn)t內(nèi)結(jié)渣，保持正常的流態(tài)化，操作溫度較低(850C~950C)，因而僅適合褐煤和高活性煙煤; 2) 床內(nèi)的強(qiáng)烈混合和細(xì)粉的氣流夾帶，使灰渣和飛灰未轉(zhuǎn)化炭量較高(達(dá)煤量的~10%)，降低了煤氣和過(guò)程利用效率，必須另設(shè)鍋爐燃燒。但由于流化床用煤僅需破碎能耗低，操作溫度低、氧耗低、總過(guò)程效率對(duì)褐煤等仍然較高。2.2.2.1灰熔聚流化床氣化爐由于流化床氣化爐操作溫度適中，氧耗低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資低，操作費(fèi)用低，特別適應(yīng)高灰含量高灰熔點(diǎn)煤的氣化，因此仍得到了不斷的發(fā)展?；胰劬哿骰矚饣癄t即是常規(guī)流化床的-種改進(jìn)，其技術(shù)核心是在流化床底部設(shè)置了特殊結(jié)構(gòu)的射流-分離結(jié)構(gòu)，從而形成了局部高溫區(qū)(1100~1300C)，使灰中低熔點(diǎn)共熔物(常為Fe, Si, Al化物)在灰粒表面的生成液膜，使灰?；ハ嗾辰Y(jié)、團(tuán)聚、長(zhǎng)大，使灰粒從流化床中選擇性排出，增加了流化床中炭濃度，阻止了灰熔聚區(qū)外灰的無(wú)序燒結(jié)，保證了正常的床層在較高溫度(1050~1100C)的流態(tài)化。正是這一全床溫度的適度提高(從900C提高到1050C)，使灰熔聚流化床可適用多種煤的氣化(見(jiàn)表2煤種數(shù)據(jù)和表3典型實(shí)驗(yàn)結(jié)果)，而同時(shí)保持的適中的操作溫度(1050C)，使其氣化氧耗低，操作費(fèi)用低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單材料要求低、投資低。代表性的灰熔聚氣化爐型有KRW、U-gas和中 國(guó)科學(xué)院山西煤化所灰熔聚氣化爐(AFB) 三種，KRW爐已在聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)示范，AFB的常壓工業(yè)示范完成后已開(kāi)始在我國(guó)應(yīng)用，AFB的加壓中試和產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)也正在積極進(jìn)行中。表2 AFB中試驗(yàn)煤種 分析數(shù)據(jù)煤種埃塞俄比亞褐煤彬縣煤西山焦煤東山瘦煤陽(yáng)泉無(wú)煙煤晉城無(wú)煙煤石油焦工業(yè)分析Mu13.582.25 1.491.302.060.72(收到基A.29.4510.14 16.91 .18.2327.8224.070.81wt%)Vu30.1824.43 19.5113.618.936.3511.57焦渣指數(shù)632元素分析Cu36.8470.9361.4966.8188.50(收到基) Hu2.683.854.152.832.663.69wt%)u15.0112.734.892.590.95 .3.58Ju1.00.361.161.370.801.445tu1.420.460.822.050.892.151.26 ,DT13001160 >1500148015001432灰熔點(diǎn)C ST13701210 > 1500>15001451T1390MJ/kgMJikgQnet.v.ad15.2429.09 28.39 28.0622.8425.136.15灰組分SiOz62.748.7846.4443.0944.10Al:O,17.4014.92 33.3832.8932.4729.8328.54FerO,6.873.786.6410.6010.0415.999.73CaO1.806.986.742.433.105.287.32MgO3.650.61中國(guó)煤化工6.13TiO:1.360.971.54MYHCNMH G.5351.25sOs1.231.68K;00.470.951.100.780.871.550.300.000.08P:O,0.210.200.500.090.45第4期王洋房倚天黃戒介等:煤氣化過(guò)程的分析和選擇97表3 AFB典型的氣化結(jié)果煤埃塞俄比亞彬縣西山東山陽(yáng)泉 晉城種類(lèi)褐煤煙煤焦煤瘦煤無(wú)煙煤 無(wú)煙煤煤kgh1056633.3780932522溫度*C100010841097105:1187壓力(gage) kPa40.022.52315830121空氣Nm'h123.9222132氧氣Nm'/h349.3334.0 320475310330蒸汽kg/h510625.85281256745氧氣/煤Nm'kg0.330.530.510.63蒸汽/煤kgkg0.40.99 .0.681.351.021.05氧氣濃度%82797576氣體組分(Vol.%)21.9229.46 28.3626.6736.9833.94COn28.0921.59 18.3820.988.0722.42CH。4.231.1.71.9429.060.64H38.6539.73 31.8842.120.6734.96N7.117.4219.688.2025.228.03氣體熱值kJNm'94688318949787229000氣體產(chǎn)率Nm'kg1.192.122.242.352 43碳轉(zhuǎn)化率%90.4385.789.788.14362.2.3氣流床氣化爐氣流床氣化爐是流化床氣化爐的進(jìn)一一步改造， 使用更細(xì)的粒度(<100mm粒子) 和更高的溫度(1350~1500C)，從而成倍地加快了反應(yīng)速度，達(dá)到了極高的炭轉(zhuǎn)化率(98%~ 9%)和氣化爐單臺(tái)處理能力(500~2500噸煤/日) ，為當(dāng)前世界煤氣化市場(chǎng)的主導(dǎo)選擇。氣流床氣化爐依進(jìn)料方式有兩種不同的類(lèi)型:水煤漿進(jìn)料和干粉煤進(jìn)料，結(jié)構(gòu)上也分為耐火磚熱壁爐和水冷壁爐兩種.2.2.3.1水煤漿加壓爐氣化爐(Texaco、多噴嘴對(duì)置、E-gas )水煤漿加壓氣化爐是已工業(yè)大規(guī)模應(yīng)用最多的氣流床氣化爐，以Texaco爐 商業(yè)化業(yè)績(jī)最多，優(yōu)點(diǎn)是壓力高，運(yùn)行可靠，氣化溫度高，煤氣有效成分高，常用的急冷型操作直接用水冷卻氣化產(chǎn)物和固化熔渣，所蒸發(fā)水汽直接用于C0變換，特別適于制氫或富氫合成氣(見(jiàn)表4)。缺點(diǎn)是: 1) 煤漿水蒸發(fā)和升溫?zé)釗p失大(達(dá)煤熱值的10%~12%)，煤耗、氧耗高; 2)氣化爐的耐火磚結(jié)構(gòu)和灰渣腐蝕使其操作溫度不能太高(通常1350'C),限制了高灰熔點(diǎn)煤的使用(加助熔劑可以降低灰熔點(diǎn)但以增加實(shí)際灰分為代價(jià))。表4 Texaco氣化爐的運(yùn)行結(jié)果(冷水工程) "日期設(shè)計(jì)1984年6月18日 1984年9月27日 1984年11月29日氣化部分碳轉(zhuǎn)化率(%)95999890/C原子比0.991.040.97水煤漿濃度(%)605859耗氧量([M°0./10'm'41382390(CO+H)])冷煤氣效率( %)71.272.173.73.72.2.3.2干粉進(jìn)料氣化爐(Shell. GSP)中國(guó)煤化工干粉煤進(jìn)料加壓氣化爐以Shell爐為代表，干粉進(jìn)料克.MHCN MH G的熱損失，僅此一項(xiàng)氣化效率提高近10%，同時(shí)水冷壁技術(shù)的采用不僅延長(zhǎng)了爐壁壽命，也便反應(yīng)溫度進(jìn)一一步提高(1500~1600C)，炭轉(zhuǎn)化率和煤種適應(yīng)性進(jìn)一步提高。當(dāng)然高溫也增加了氣體的物理顯熱(達(dá)14%~16%) ，增加了高壓廢熱回收的困難和投資。為防98東莞理工學(xué)院學(xué)報(bào)2006年止夾帶熔融灰渣對(duì)廢鍋爐管的粘污，還需大量循環(huán)煤氣冷卻出口煤氣( 900"C),干粉磨制和高壓輸送也是其功耗增加的原因。殼牌氣化爐的典型氣化數(shù)據(jù)為見(jiàn)表5。表5殼牌氣化爐的典型數(shù)據(jù)"項(xiàng)目設(shè)計(jì)變化范圍.示范運(yùn)行用煤量(Ud)229115-235壓力( MPa(絕對(duì)))2.512.44-2.512.44煤氣組成(%)H29.922.7-34.627.7-29.8co62.954.8-69.066.5-69.0CO25.82.2-10.82.2-2.4CH.0.040.001-0.004HS+COS1.01.1-1.81.1-1.2炭轉(zhuǎn)化事98.597-983氣化爐選擇和煤種適應(yīng)性通常工業(yè)氣化爐用氧/蒸汽或空氣/蒸汽為氣化介質(zhì)，氣化爐的選擇取決于下列因素:●煤組成和煤階●煤粒度●氣化介質(zhì)(空氣，氧氣,蒸汽)●氣化工況:溫度、壓力、加熱速率和爐內(nèi)停留時(shí)間●氣化爐型式:進(jìn)料方式(干粉煤、水煤漿)、氣固接觸方式(流動(dòng)形式)、排灰方式(千渣、液渣)以及最終的氣體凈化方式評(píng)價(jià)氣化過(guò)程，人們常用冷煤氣效率:冷煤氣效率=煤氣熱量煤的熱量該評(píng)價(jià)指標(biāo)反映了以煤為原料時(shí)所得氣體的能量，而未反映系統(tǒng)的能量總輸入，因此，用冷煤氣效率評(píng)價(jià)氣化過(guò)程并不完全，對(duì)大規(guī)模氣化過(guò)程必須考慮所有化學(xué)能和功的輸入(消耗)，即除煤的熱量外，還應(yīng)包括制氧、破碎及其他功耗。因此定義煤氣化過(guò)程效率能更準(zhǔn)確地表達(dá)氣化過(guò)程:煤氣化過(guò)程效率煤的熱量+制氧功耗+破碎功耗+其它功耗下面以文獻(xiàn)[1]數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分別計(jì)算不同氣化過(guò)程的冷煤氣效率和氣化過(guò)程效率(忽略分母中其他功耗項(xiàng))并進(jìn)行比較，結(jié)果見(jiàn)表6.表6不同氣化工藝?yán)涿簹庑г缀蜌饣^(guò)程效率比較爐型魯奇HTWKRWAFBShellTexaco冷煤氣效率%79.982.480.773.9 (78)◆76.8 (70)氣化過(guò)程效率%76.773.868 (72)●71.067.2 (68)燃料氣凈化注:系統(tǒng)復(fù)雜，褐煤無(wú)煙煤漿濃度66.5%塊煤(62%)注: *10%殘?zhí)炕厥詹⑦M(jìn)一步折算為5%的功。由表6可見(jiàn)，冷煤氣效率與氣化過(guò)程效率相比差異較中國(guó)煤化工，水煤漿進(jìn)料氣化效率最低，干粉進(jìn)料的氣流床也較流化床為低，前者由T.HCNMHG油于氧耗和破碎能耗。水煤漿進(jìn)料的Texaco過(guò)程，無(wú)論過(guò)程效率還是冷煤雙干知很心,論足四s漿中水的帶入造成的，文獻(xiàn)數(shù)據(jù)[1]指出當(dāng)漿的濃度在60%左右時(shí)，冷煤氣效率進(jìn)一步下降到70%。氣流床制粉能耗約60kWh/噸煤，而流化床破碎能耗僅約2kWh/噸煤，按當(dāng)前發(fā)電熱率為9490kJ/ kW則能耗分別為煤量的2.27%和0.08% (熱值按25.1 MJ/kg煤計(jì))。第4期王洋房倚天黃戒介等:煤氣化過(guò)程的分析和選擇氣流床制粉能耗較高，因此對(duì)過(guò)程效率影響較大(見(jiàn)表7)，因此，當(dāng)使用氣流床氣化爐時(shí)應(yīng)特別注意煤的灰含量，以減少額外電耗。表7干法進(jìn)料氣流床與流化床氣化備煤能耗*隨煤灰分變化%012030Shell2.272.542.883.353.97%AFB .0.080.09.10.120. 14注: *折算基準(zhǔn):煤(灰分0%)，熱值為25.1 MJ/kg.水煤漿進(jìn)料氣化爐效率對(duì)煤的灰分更為敏感，本文作者以假設(shè)的煤中灰分變化計(jì)算了對(duì)熱耗、煤耗以及灰渣量的影響以及對(duì)高灰熔點(diǎn)煤，同時(shí)還需考慮助熔劑的加入(如灰分的20%)，則氣流床實(shí)際灰分進(jìn)一步增加，將會(huì)引起熱耗、煤耗以及灰渣量的變化，結(jié)果見(jiàn)表8。從表8可看出，對(duì)低灰熔點(diǎn)的煤種，隨著灰分量的增加，熱耗、煤耗以及灰渣量隨之增加。對(duì)高灰熔點(diǎn)的煤種需另加灰分重量的20%的助熔劑時(shí)，熱耗、煤耗以及灰渣量與不加助熔劑相比，都有所增加。以灰分含量為20%為例，熱耗、煤耗增加幅度分別為8.6%、6.4%， 灰渣量的增加幅度最大為30.77%。文獻(xiàn)[2]也指出灰分增加1%、煤耗增加1.3%~1.5%，氧耗增加0.7%~0.8%表8水煤漿進(jìn)料氣流床氣化(煤漿水蒸發(fā)和升溫?zé)岷?、?shí)物煤耗及灰渣量隨原料煤灰分的變化)原料A灰分%0’34B"熱耗%12.0 14.0816.3520.0324.53原煤C"“煤耗%10013131155191D""灰渣量%I12647 .76原煤加.B1"熱耗%12.014.4317.7522.5329.3320%C1""煤耗%116.32139.37175.13 229.66的助熔劑DI*** 灰渣量% 0146106注: *水煤漿濃度60%，基準(zhǔn)熱值為25.1 MJ/kg●“物料升溫耗熱占進(jìn)煤總熱量的比例***實(shí)物煤耗***實(shí)際灰量表9列出了干法進(jìn)料氣流床氣化升溫?zé)岷摹?shí)物煤及灰渣量隨原料煤灰分的變化?？煽闯觯簼{進(jìn)料相似，熱耗、實(shí)物煤及灰渣量隨灰分的增加而增加，加20%的助熔劑后，熱耗、實(shí)物煤及灰渣量與不加助熔劑相比增加更多。雖然，干粉煤進(jìn)料時(shí)，灰分對(duì)效率影響比水煤漿進(jìn)料時(shí)大幅度降低，但是進(jìn)煤量和渣量的增加，增加了壁面及排渣系統(tǒng)的故障的可能。表9干法進(jìn)料氣流床氣化(升溫?zé)岷?、?shí)物煤耗及灰渣量隨甌料煤灰分的變化)3(100.831.883.25.0C""煤耗%112148175254570原煤加1.032.364.226.8420%的助CI""煤耗%11中國(guó)煤化工熔劑D"."灰渣量%MYHCNM HG_注:基準(zhǔn)熱值為25.1 MJ/kg, **, *, **含義同表8.表10列出流化床氣化升溫?zé)岷摹?shí)物煤及灰渣量隨原料煤灰分的變化?；曳衷黾訉?duì)流化氣化的影響與于法進(jìn)料氣流床相似，但因氣化爐出口溫度降低，影響略有降低。100東莞理工學(xué)院學(xué)報(bào)2006年表10流化床氣化(升溫?zé)岷摹?shí)物煤耗及灰渣量隨原料煤灰分的變化)原料A灰分%o1020040B"熱耗%0.581.2.253.5原煤C*“煤耗%11212146170D."灰渣量% 0114365注: °基準(zhǔn)熱值為25.1 MIkg，, *，***含義同表8.4結(jié)論基于以上分析可得如下結(jié)論:(1)煤基先進(jìn)發(fā)電和能源化工需要大型、經(jīng)濟(jì)、清潔的氣化技術(shù)，當(dāng)前氣流床技術(shù)已達(dá)到大型化要求，氣流床氣化中干法進(jìn)料效率更高，但從過(guò)程效率特別是液態(tài)排渣的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性看，氣流床氣化采用低灰含量、低灰熔點(diǎn)煤更有利。(2)灰熔聚流化床氣化對(duì)煤種的灰含量和灰熔點(diǎn)不敏感，因而適用煤種較寬，既符合過(guò)程特點(diǎn)，又符合我國(guó)資源特點(diǎn)，應(yīng)加快研發(fā)。參考文獻(xiàn)[1] 沙興中， 楊南星,等.煤的氣化和應(yīng)用[M].華東理工大學(xué)出版社, 1995.2] 張繼璨,種學(xué)峰.煤質(zhì)對(duì)Texaco氣化裝置運(yùn)行的影響及其選擇(上) [J].化肥工業(yè)，2002,29(3):3-7.Development of Coal Gasification Technology一the Process Analysis and SelectionWANG Yang FANG Yi-tian HUANG Jie-jie MA Xiao-yun WU Jin-hu(Institute of Coal Chemistry, Chinese Academy of Scicnces, Shanxi Provincial Coal , Taiyuan 314002 , China)Abstract Coal gasification is playing and will play a very important role as well in present and futuresustainable development of power and chemical industry .Based on the analysis of the requirement of coal chemical andclean power production,the characteristics of coal gasification process and the properties of Chinesc coal resources,thequestions of how to understand, select and optimize the gasification process are studied.The results show that,entrained flow gasifiers have higher coal conversion. However,the gasification process efficiency and gasifiersoperation reliability would increase with the coal of lower ash content and fusion temperature.The ash agglomcrationfluidiged bed gasification process is more suitable for coal of high ash content and higher ash fusion temperature,which is especially important for our country.Keywords coal gasification; fluidiged bed; entrained flow gasifier; process eficiency; ash agglomeration;ash content; fusion temperature中國(guó)煤化工MYHCNMHG